Введение.

Современный человек окружен различного рода опасностями, угрожающими его жизни. На первый взгляд эти опасности появляются и реализуются внезапно. Однако их возникновение и реализация не являются случайными событиями.

Аварии, катастрофы стихийные бедствия, различного рода чрезвычайные ситуации настолько часто стали происходить в России, что их можно считать закономерными (трагедия на Чернобыльской АЭС, подводной лодке «Курск», катастрофы с самолётами и т.д.). В настоящее время угрозу возникновения чрезвычайных ситуаций представляют также террористические акции.

Аварийность на отечественных предприятиях и смертность при авариях значительно выше, чем на аналогичных предприятиях в развитых странах. Происходит это по целому ряду причин:

• отсутствие научного задела по прогнозированию аварийных ситуаций;

• некачественное проектирование, изготовление и эксплуатация оборудования;

• недостаточный надзор за опасными производствами;

• недостатки в подготовке специалистов по ликвидации последствий аварий и др.

Цели и задачи учебной дисциплины

Основная задача дисциплины – вооружить обучаемых теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми для:

• идентификации поражающих факторов источников природных и техногенных чрезвычайных ситуаций;

• обеспечения устойчивости функционирования объектов и технических систем в штатных и чрезвычайных ситуациях;

• принятия решений по защите производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств поражения, а также принятия мер по ликвидации их последствий;

• прогнозирования развития негативных воздействий и оценки последствий их действия.

Общие организационные вопросы по чрезвычайным ситуациям

Классификация и общая характеристика чрезвычайных ситуаций

Чрезвычайная ситуация (ЧС, авария) - внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка, характеризующаяся резким нарушением установившегося процесса или явления и оказывающая значительное отрицательное воздействие на жизнедеятельность людей, функционирование экономики, социальную сферу и природную среду.

Каждая ЧС имеет свою физическую сущность, свои, только ей присущие причины возникновения, движущие силы, характер и стадии развития, свои особенности воздействия на человека и среду его обитания.

Катастрофа - авария, сопровождающаяся гибелью людей.

Классификация чрезвычайных ситуаций:

а) по причинам возникновения:

• стихийные бедствия (землетрясения, наводнения, селевые потоки, оползни, ураганы, снежные заносы, грозы, ливни, засухи и др. );

• техногенные катастрофы (аварии на энергетических, химических, биотехнологических объектах, транспортных коммуникациях при перевозке разрядных грузов, продуктопроводах и т. д.);

• антропогенные катастрофы (катастрофические изменения биосферы под воздействием научно-технического прогресса и хозяйственной деятельности);

• социально-политические конфликты (военные, социальные).

б) по масштабу распространения с учетом тяжести последствий:

• локальные;

• объектовые;

• местные;

• региональные;

• национальные

• глобальные.

в) по скорости распространения опасности (темпу развития):

• внезапные;

• быстро распространяющиеся;

• умеренные;

• плавные «ползучие» катастрофы.

Основные последствия ЧС:

• разрушения; затопления; массовые пожары; химическое заражения; радиоактивные загрязнения (заражение); бактериальное (биологическое) заражение.

Масштаб последствий (ущерб) ЧС (количество заболеваний, травм, смертей, экономические потери и т. д.) является следствием взаимодействия многих явлений - причин (факторов).

Основными причинами аварий и катастроф на объектах являются:

• ошибки допущенные при проектировании, строительстве и изготовлении оборудования;

• нарушение технологии производства, правил эксплуатации оборудования, требований безопасности:

• низкая трудовая дисциплина:

• стихийные бедствия, военные конфликты.

Наиболее характерными последствиями аварий являются взрывы, пожары, обрушение зданий, заражение местности сильнодействующими ядовитыми и радиоактивными веществами.

Условия возникновения и стадии развития чрезвычайных ситуаций

Характерными условиями возникновения ЧС являются:

а) существование источника опасных и вредных факторов (предприятия и производства, продукция и технологические процессы которых предусматривают использование высоких давлений, взрывчатых, легковоспламеняющихся, а также химически агрессивных, токсичных, биологически активных и радиационно опасных веществ и материалов; гидротехнические сооружения; транспортные средства; продуктоводы; места захоронения отходов токсичных и радиоактивных веществ; здания и сооружения, построенные с нарушением СНиП; военная деятельность и т. п.);

б) действие факторов риска (высвобождение энергии различных видов, а также токсичных, биологически активных или радиоактивных веществ в количествах или дозах, представляющих угрозу жизни и здоровью населения и загрязняющих окружающую среду);

в) экспозиция населения, а также среды его обитания (зданий, орудий труда, воды, продуктов питания и т. д.), способствующих повышению факторов риска.

В развитии ЧС любого типа можно выделить четыре характерные стадии:

а) первая - стадия накопления проектно-производственных дефектов сооружений (зданий, оборудования) или отклонений от норм (правил) ведения того или иного процесса. Иными словами, это стадия зарождения ЧС, которая может длиться сутки, месяцы, а иногда годы и десятилетия;

б) вторая - инициирование чрезвычайного события;

в) третья - процесс чрезвычайного события, во время которого происходит высвобождение факторов риска - энергии или вещества, оказывающих неблагоприятное воздействие на население и окружающую среду;

г) четвертая - стадия затухания, которая хронологически охватывает период от перекрытия (ограничения) источника опасности - локализации ЧС, до полной ликвидации ее прямых и косвенных последствий, включая всю цепочку вторичных, третичных и т. д. последствий. Продолжительность данной стадии может составлять годы, а то и десятилетия.

Принципы и способы обеспечения безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

Основными принципами защиты населения в ЧС являются:

а) заблаговременная подготовка и осуществление защитных мероприятий на всей территории страны. Этот принцип предполагает прежде всего накопление средств защиты человека от опасных и вредных факторов и поддержания их в готовности для использования, а также подготовку и проведение мероприятий по эвакуации населения из опасных зон (зон риска);

б) дифференцированный подход к определению характера, объема и сроков проведения этих мероприятий. Дифференцированный подход выражается в том, что характер и объём защитных мероприятий устанавливается в зависимости от вида источников опасных и вредных факторов, а также от местных условий;

в) комплексность проведения защитных мероприятий для создания безопасных и здоровых условий во всех сферах деятельности человека в любых условиях обстановки. Данный принцип обуславливается большим разнообразием опасных и вредных факторов среды обитания и заключается в эффективном применении способов средств защиты от последствий стихийных бедствий, производственных аварий и катастроф, а также современных средств поражения, согласованном осуществлении их со всеми мероприятиями по обеспечению безопасности жизнедеятельности в современной техносоциальной среде.

В современных условиях безопасность жизнедеятельности при ЧС достигается путем проведения комплекса мероприятий, включающих три основных способа защиты:

а) эвакуация населения из мест (районов) где для них реально существует риск неблагоприятного воздействия опасных и вредных факторов;

б) использование населением средств индивидуальной защиты, а также средств медицинской профилактики;

в) применение коллективных средств защиты.

Наряду с этим для обеспечения безопасности жизнедеятельности населения в чрезвычайных условиях осуществляются:

• обучение населения действиям в ЧС;

• своевременное оповещение об угрозе и возникновении ЧС;

• защита воды, продуктов питания от заражения радиоактивными, токсичными и бактериальными веществами;

• радиационная, химическая и бактериологическая разведка, а также дозиметрический и лабораторный (химический и бактериологический) контроль;

• профилактические противопожарные, противоэпидемические и санитарно- гигиенические мероприятия;

• требуемые режимы работы и поведения населения в зонах риска;

• спасательные и другие неотложные работы в очагах поражения;

• санитарная обработка людей, дегазация, дезактивация и дезинфекция материальных средств, одежды и обуви, зданий и сооружений.

Пожарная безопасность

Физико-химические основы процессов горения и взрыва

Горение – это химическая реакция соединения горючего вещества с кислородом воздуха сопровождающаяся выделением, большого количества тепла и лучистой энергии. Горение возможно только при наличии трех составляющих: горючего вещества, окислителя, источника.

В большинстве случаев горение происходит в результате экзотермического окисления вещества, способного к горению (горючего), окислителем (кислородом воздуха, хлором, закисью азота и др.). К горению относят и другие процессы, связанные с быстрым превращением и тепловым или цепным их ускорением: разложение взрывчатых веществ, озона, взаимодействие оксидов натрия и бария с диоксидом углерода, распад ацетилена и т.д. Наиболее общим свойством горения является способность возникшего очага пламени (твердое вещество, жидкость, газ) перемещаться по всей горючей смеси путем передачи тепла или диффузия активных частиц из зоны горения в свежую смесь. В первом случае реализуется тепловой механизм распространения пламени, во втором - диффузионный. Как правило, горение протекает по комбинированному тепловому диффузионному механизму.

Для процессов горения характерно наличие критических условий (по составу смеси, давлению, температуре, геометрическим размерам системы) возникновения и распространения пламени.

Во всех случаях для горения характерны три типичные стадии: возникновение, распространение и погасание пламени.

В зависимости от агрегатного состояния горючего и окислителя различают три вида горения:

• гомогенное горение газов и парообразных горючих веществ в среде газообразного окислителя;

• гетерогенное горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя (разновидность гетерогенного горения - горение жидких горючих в жидких окислителях);

• горение взрывчатых веществ или порохов.

По скорости распространения пламени горение подразделяют на дефлаграционное, протекающее с дозвуковыми скоростями, и детонацию, распространяющуюся со сверхзвуковыми скоростями.

Дозвуковое горение подразделяют на ламинарное и турбулентное. Скорость ламинарного горения зависит от состава смеси, начальных давления и температуры, а также от кинетики химических превращений в пламени. Скорость распространения турбулентного пламени помимо перечисленных факторов зависит от скорости потока, степени и масштаба турбулентности.

Большинство горючих веществ прекращают горение при наличии кислорода от 5–14%.

Методы, с помощью которых можно бороться с горением:

• уменьшить поступление кислорода. Прекратить доступ воздуха к горючему веществу.

• разбавить горючую смесь инертным разбавителем.

• охладить горючее вещество ниже температуры вспышки.

• ограничить количество горючих веществ.

• совместимость различных горючих веществ.

• исключить источники зажигания.

Чтобы обеспечить пожарную безопасность следует провести следующие мероприятия:

1.Организационные:

• приказ о назначении ответственных лиц за пожарную безопасность;

• разработка и утверждение инструкций по пожарной безопасности;

• разработка планов эвакуации, их оформление и вывешивание на видных местах;

• тренировки по эвакуации людей согласно правилам противопожарной безопасности;

• определение пожаровзрывоопасных свойств обращающихся в производстве сгораемых веществ и материалов;

• трехступенчатый контроль;

• вывешивание указателей, запрещающих знаков, номеров телефонов;

• проведение инструктажей;

• проведение пожарно-технического минимумах рабочими и служащими, работающими в пожаро- и взрывоопасных помещениях, а также с малярами, работниками складов, сварщиками и т.д.;

• порядок хранения пожароопасных веществ и материалов, их совместимость;

• порядок поведения при пожаре;

• приказ о местах курения;

• повседневный контроль выполнения противопожарного режима;

• порядок проведения огневых работ (работа по распоряжениям, нарядам-допускам).

2.Строительно-технические и санитарные мероприятия:

• конструкция зданий; планировка помещений; материал; огнестойкость; эваковыходы; подъездные пути; расположение зданий с пожаровзрывоопасными производствами в зависимости от господствующих ветров и т.д.;

• вентиляция в пожаро - и взрывоопасных помещениях, аварийная вентиляция;

• соответствие электрооборудование ПУЭ и другим ГОСТам;

• отопление;

• технологический процесс должен отвечать всем требованиям пожарной безопасности;

• все помещения должны иметь категории по пожарной и взрывной безопасности- А, Б, В1+В4, Г, Д;'

• молниезащита;

• защита от статического электричества

3.Эксплуатационные мероприятия:

• соответствие технологического процесса правилам и нормам;

• контроль, проверка, ремонт и т.д.

4.Средства пожаротушения:

• пожарная сигнализация;

• укомплектованность средствами пожаротушения, их состояние и т.д.

Причины пожаров и взрывов

При несоблюдении установленных правил и норм основными причинами пожаров и взрывов являются:

• неправильное устройство отопления (нагревательных устройств);

• неисправность электротехнического оборудования, нарушение правил ПТБ;

• неисправность технологического оборудования;

• неисправность контрольно-измерительных приборов;

• неправильно устроенная вентиляция;

• разряды статического электричества;

• разряды атмосферного электричества;

• нарушение противопожарных правил в технологических процессах;

• применение открытого огня в пожаро - и взрывоопасных помещениях;

• отсутствие пожарной техники, автоматических средств сигнализации и пожаротушения;

• прочие причины: курение, бросание окурков (температура тления сигареты достигает 300 С и-тлеет от 8 до 30 минут; курение в нетрезвом виде (или при большой усталости); умышленные поджоги; шалости детей и т.д.

Электроустановки. В электроустановках может сгорать изоляция. Это происходит по следующим причинам:

• из-за короткого замыкания (большие токи, большое количество тепла, загорается изоляция);

• перегрузки;

• неправильного выбора электрооборудования;

• перегрева контактных соединений.

Электрические машины. Основные причины пожаров в электромашинах:

• продолжительные перегрузки;.

• короткие замыкания (в обмотках и на корпус);

• большие переходные сопротивления в местах соединения проводов;

• искрение щеток на коллекторе или на кольцах;

• понижение напряжения в сети;

• перегрев электромашин, чаще всего происходит за счет длительной перегрузки, засорения вентиляционных каналов, попадания в воздушный зазор пыли или волокон, наличия токопроводящей пыли на корпусе электродвигателя;

• работа асинхронного двигателя на двух фазах,

Электропроводка. Она является наиболее уязвимой, с точки зрения возникновения пожара. Загорание изоляции обычно идет в сторону предохранителей, защитных устройств. питания.

Причинами возгорания проводки являются:

• перегрузка сетей;

• короткие замыкания;

• искрение проводов при обрыве;

• большие переходные сопротивления при соединении и оконцевании проводов;

• неправильный выбор электропроводки;

Сопротивление изоляции проводов в электрических сетях до 1000В должно быть не менее 0,5 МОм (500000 Ом).

Светильники. Пожарые в светильниках могут возникать по следующим причинам

• при прикосновении колбы к горючим материалам (температура колбы 200-500°С);

• падении колбы при отсутствии затенителя;

• плохом контакте в патроне;

• коротком замыкании, в патроне;

• завышенной, мощности лампы;

• сильном загрязнении светильника;

• в газоразрядных лампах может быть возгорание конденсаторов, дросселей, затенителей (рассеивателей).

Рекомендуется чистка светильников от 4 до 12 раз в год в зависимости от производства.

Аппаратура управления. рубильники, контакторы, пускатели, микропроцессоры, выключатели, разъединители, реле.

Причины пожаров:

• перегрузка;

• короткие замыкания;

• образование искр и дуги при включении нагрузки;

• обгорание контактов;

• большие переходные сопротивления;

• неисправность дугогасящих устройств;

• повышенное напряжение в сети;

• увеличение зазора между подвижными и неподвижными частями железного сердечника;

• засорение сердечника между подвижными и неподвижными частями;

• уменьшение расстояний между дорожками в платах микропроцессорной техники;

• окисление контактов в платах.

Аппаратура защиты.Она состоит из: предохранителей, воздушных автоматических выключателей-, которые защищают электроустановки от больших токов и коротких замыканий. При коротких замыканиях или больших перегрузках плавкая вставка предохранителя перегорает (расплавляется) и отключает опасный участок сети.

Причины пожаров:

• установка некалиброванной плавкой вставки;

• неплотность зажимов отходящих и подходящих проводов;

• завышение уставки тока плавкой вставки;

• плавкая вставка установление внутри патрона с наполнителем, а снаружи.

Классификация и характеристика горючих веществ

Все вещества, вращающиеся в производстве и в быту, подразделяются на три группы:

1. Горючие;

2. Негорючие;

3. Трудногорючие.

Горючие вещества (ГВ) – твердые вещества и материалы с температурой плавления (каплепадения) более 50°С.

Горючие жидкости (ГЖ) – температура вспышки в закрытом тигле больше 61°С (анилин, гексиловый спирт, этиленгликоль, трансформаторное, вазелиновое, касторовое масло и др.).

Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – температура вспышки в закрытом тигле меньше 61°С (ацетон, бензол, гексан, гептан, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, уксусная кислота, -хлорбензол, этиловый спирт, бензин, керосин, растворители, 4-хлористый углерод и т.д.).

Горючие газы (ГГ)- воздушно-воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах выше 55°С (аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, пропан, бутолоцитат, водород, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, сероводороды, пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей).

Пожаротехническая классификация строительных материалов, зданий и сооружений

Строительные материалы. Строительные материалы классифицируются только пожарной опасности и характеризуются следующими пожаротехническими характеристиками:

1.- горючестью;

2 - воспламеняемостью;

З - распространением пламени по поверхности;

4.- дымообразующей способностью;

5 - токсичностью.

Все строительные материалы по горючести делятся на горючие и негорючие.

Горючие строительные материалы:

Г1 (слабогорючие);

Г2 (умеренно горючие);

Г3 (нормально горючие);

Г4 (сильногорючие).

Горючесть и группа определяемся по ГОСТ 3 02 44.

Горючие строительные материалы по воспламеняемости делятся:

В1 (трудновоспламеняемые);

В2 (умеренновоспламеняемые);

В3 (легковоспламеняемые).

Группа воспламеняемости определяется по ГОСТ 3 04 02.

По распространению пламени строительные материалы делится на 4 группы

(по ГОСТ 30444):

РП1 (не распространяемые);

РП2 (слабораспространяемые);

РПЗ (умереннораспространяемые);

РП4 (сильнораспространяемые).

Строительное материалы по дымообразующей способности делятся на 3 группы, (по ГОСТ 12.1.044)

Д1 (с малой дымообразующей способностью);

Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);

ДЗ ( с высокой дымообразующей способностью).

По токсичности продуктов горения строительные материалы делятся на 4 группы (по ГОСТ 12.1.044)

Т1 (малоопасные);

Т2 (умеренноопасные);

Т3 (высокоопасные);

Т4 (|чрезвычайнаопасные).

Данные о горючести материала применяют в следующих случаях:

• при определении категорий помещений по пожаровзрывоопасности;

• при определении взрывоопасных и пожарных зон в соответствии с ПУЭ;

• для разработки мероприятий по пожарной безопасности.

Значения температуры вспышки при классификации жидкости по пожаровзрывоопасности применяют:

• при определении категории производств по взрывопожарной опасности, классов пожаров и взрывоопасных зон;

• разработке мероприятий пожарной и взрывной безопасности.

Данные о температуре воспламенения применяют:

• при установлении группы горючести вещества, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ;

• разработке мероприятий по обеспечению пожарной и взрывной безопасности технологических процессов.

Данные о температуре самовоспламенения применяют:

• при оценке пожаровзрывобезопасности веществ;

• для выбора взрывозащищенного оборудования;

• при разработке мероприятий по пожарной и взрывной безопасности в технологическом процессе.

Данные о нижнем и верхнем концентрационном пределах воспламенения (взрыва) применяют:

• при расчете взрывобезопасных концентраций газов, паров и пылей внутри технологического оборудования;

• расчете ПДК газов, пылей, паров в рабочем пространстве;

• проектировании вентиляционных систем.

Строительные конструкции. Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Огнестойкость - это способность конструкции сопротивляться огневому режиму. Показателем огнестойкости является предел огнестойкости; пожарную опасность конструкции характеризует класс ее пожарной опасности. Предел огнестойкости в строительных конструкциях устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний:

• потеря несущей способности - R;

• потеря целостности конструкции - Е;

• потеря теплоизолирующей способности -I;

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на 4 класса:

КО (непожароопасные);

К1 (малопожароопасные );

К2 (умереннопожароопасные);

КЗ (пожароопасные).

Класс пожарной опасности строительных конструкции устанавливается по

ГОСТ 30403.

Противопожарные преграды.

В соответствии с требованиями норм для предотвращения распространения пожара и продуктов горения из помещений или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения предназначаются противопожарные преграды:

• противопожарные стены (брандмауэры);

• перегородки;

• перекрытия.

Противопожарные преграды характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

В местах проемов во внутренних стёнах и перёгородках, отделяющих помещения с категориями производств А и Б от других помещений или лестничных коридоров, следует предусматривать тамбур-шлюз. Глубина тамбура-шлюза принимается по ширине двери плюс 20 + 30 см. Тамбур-шлюз снабжают воздушной завесой с кратностью воздухообмена не менее 5. Перегородки и перекрытия тамбура-шлюза должны быть противопожарными.

Производства категорий А и Б следует размещать, если это допускается требованиями технологии, у наружных стен, а в многоэтажных зданиях, на верхних этажах. Размещать категории производства А и Б в подвальных и цокольных этажах не допускается.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

В связи с развитием и совершенствованием технологических процессов принятую категорию помещения необходимо обосновывать нормативными требованиями и расчетами.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 5.1.

Таблица 5.1. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении
А взрывопожароопасная	Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давления взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б взрывопожароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
В1-В4 пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г невзрывопожароопасная	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д непожароопасная	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

Исходя из категории помещений, регламентируется этажность и степень огнестойкости зданий, а также площадь этажа между противопожарными стенами.

Основными расчетными параметрами при определении категории помещений являются объем взрывоопасной смеси и избыточное давление взрыва, которые определяются исходя из следующих предпосылок:

1.Все содержимое аппарата поступает в помещение.

2.Происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для их отключения: при автоматическом отключении – 120 с, при ручном – 300 с.

З.Происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости, площадь испарения которой определяется исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей - на 1 м пола помещения.

4.Происходит также испарение жидкости из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей.

5.Длительность испарения жидкости Т принимается равной времени ее полного испарения по расчету, но не более 3600с.

Избыточное давление взрыва ΔР,кПа для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, N, Cl, Br, F, определяется по формуле

(5.1)

где Р_тах - максимальное давление взрыва газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствииданных допускается принимать Р_тах равным 900 кПа;

Ро - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (5.4), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (5.8), кг;

V_cв - свободный объем помещения, м³, который определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать равным 80 % геометрического объема;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать Z по табл.5.2;

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

1. Здание относится к категории А, если его суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м². Допускается не относить здания к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех помещений (не более 100 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

2. Здание относится к категории Б, если одновременно выполняется два условия:

   • Здание не относится к категории А;

   • Суммарная площадь помещений категорий А и Б не превышает 5 % всех помещений или 200 м².

Допускается не относить здания к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех помещений (не более 1000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

3. Здание относится к категории В, если одновременно выполняется два условия:

   • Здание не относится к категориям А и Б;

   • Суммарная площадь помещений категорий А, Б и В не превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м².

Допускается не относить здания к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех помещений (не более 3500 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

4. Здание относится к категории Г, если одновременно выполняется два условия:

   • Здание не относится к категориям А, Б и В;

   • Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % всех помещений.

Допускается не относить здания к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех помещений (не более 5000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

5. Здание относится к категории Д, если не относится к категориям А, Б, В и Г. Категорирование ведется от высшей категории А к низшей категории Д.

Классификация помещений по взрывоопасным и пожарным зонам

В соответствии с ПУЭ предусматривается классификация помещений по взрыво- пожароопасным зонам с учетом взрывопожарных свойств и количества веществ, материалов.

Взрывоопасная зона – помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образовываться взрывоопасные смеси (рис.7.1).

При определении взрывоопасных зон принимается, что взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если избыточное давление взрыва больше 5 кПа. Взрывоопасным считается помещение в пределах Х по горизонтали от технологического аппарата, если давление взрыва меньше 5 кПа.

Рис.7.1.Зоны помещения

В соответствии с ПУЭ при отсутствии соответствующих данных величину X принимают равной 5 м.расчетным путем величина X [м] определяется следующим способом:

(7.1)

где k₁=l,1314 - для горючих газов;

к₂=1,1958 - для легковоспламеняющихся жидкостей;

к₁=1 - для горючих газов;

Т

К₂= - для легковоспламеняющихся жидкостей;

3600

Т - продолжительность испарения;

δ - допустимое отклонение концентрации взрывоопасных смесей:

В соответствии с ПУЭ различают следующие взрывоопасные зоны: B-I; B-Ia; B-Iб; B-Iг; B-II; / В-Па.

B-I - зоны, в которых выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, I которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (загрузка и разгрузка аппаратов, переливание легковоспламеняющихся жидкостей в открытые 1 емкости и т.д.).

При входах в здания, где имеются взрывоопасные зоны (или помещение в целом) вывешиваются знаки безопасности.

Помещение для установки, где содержатся жидкости с температурой вспышки больше 61°С и пыли с нижним концентрационным пределом распространения пламени выше 65 г/м³/относятся к пожароопасным и классифицируются по зонам.

Пожароопасная зона - помещение или ограниченное пространство помещения (или снаружи), в пределах которых постоянно или периодически могут обращаться горючие вещества.

В соответствии с ПУЭ различают следующие пожароопасные зоны: П-I; П-П; П-IIa; П-Ш.

П-1 - горючие жидкости (масла);

П-П - горючие пыли или волокна с нижним концентрационным пределом распространения пламени выше 65 г/м³;

П-IIа - твердые горючие вещества, переходящие во взвешенное состояние;

П-Ш - наружные установки с жидкостями, температура вспышки которых больше 61°С или твердые горючие вещества.

При входах в здания, где имеются пожароопасные зоны (или помещение в целом) вывешиваются соответствующие знаки безопасности.

Увеличение предела огнестойкости строительных конструкций

Огнестойкость каменных конструкций зависит от их сечения, конструктивного исполнения, теплофизических свойств каменных материалов и способов обогрева. Каменные конструкции работают только на сжатие.

Высшим пределом огнестойкости обладают глиняные кирпичные конструкции. В условиях пожара они удовлетворительно выдерживают нагревание до 900 С. При нагреве до 800°С наблюдается поверхностное повреждение кладки в виде волосяных трещин и отслаивание тонких слоев. Предел огнестойкости конструкции из силикатного кирпича такой же, как и конструкции из красного, однако по изменению прочности при воздействии высоких температур силикатный кирпич уступает глиняному. Несущую способность тонкостенных ограждающих конструкций усиливают стальным каркасом или прокладкой стальной проволоки между рядами кирпичей.

Предел огнестойкости колонн и стен зависит от их сечения. Так, например, предел огнестойкости стены из глиняного или силикатного кирпича толщиной 25 см - 300 минут, а из пустотелого - 330 минут.

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от размеров их сечения, толщины защитного слоя, видов, количества и диаметров арматуры, марки бетона и вида заполнителя, нагрузки на конструкцию и от схемы ее опирания. С повышением толщины и снижением плотности бетона предел огнестойкости повышается. Современные железобетонные конструкции имеют предел огнестойкости около 60 минут.

Огнестойкость металлической конструкции. Известно, что большинство стальных конструкций деформируется и теряет несущую способность приблизительно через 15 минут воздействия на них пожара. Увеличение огнестойкости стальных конструкций осуществляется:

• сборными плитами из легких бетонов;

• красным кирпичом;

• гипсовыми и асбоцементными плитами;

• штукатуркой;

• стекловолокнистыми плитами;

• специальной обмазкой.

Слой штукатурки толщиной 25 мм, нанесенной на металлическую сетку, повышает предел огнестойкости стальных колонн до 50 мин, 50 мм – до 120 мин. Облицовка стальных колонн в 1,5 кирпича повышает предел огнестойкости до 300 мин, а в 1,25 кирпича – 130 мин Специальная обмазка стальных колонн повышает предел огнестойкости. При пожаре oнa выпучивается, теплопроводность уменьшается и предел огнестойкости повышается с 15 мин до 45-60 мин.

Огнестойкость деревянных конструкций: Древесину пропитывают водными растворами огнезащитных составов в специальных автоклавах. 1 м³ древесины должен поглотить 50-75 кг сухих солей (сернокислого или фосфорнокислого аммония). Поверхностная пропитка - более 100г на 1 м ; оштукатуривание и облицовка несгораемым материалом (известково-алебастровая или известково-цементная штукатурка повышает предел огнестойкости до 15-30 мин в зависимости от толщины и способа ее нанесения). Асбоцементные плоские и волнистые листы применяют для защиты наружной поверхности зданий. Пустоты в деревянных перекрытиях перекрывают специальными досками или заполняют трудносгораемыми или несгораемыми материалами.

Эвакуационные выходы

Выходы являются эвакуационными, если они ведут:

• из помещений первого этажа наружу: непосредственно; через коридор; через вестибюль (фойе); через лестничную клетку; через коридор и вестибюль (фойе); через коридор и лестничную клетку;

• из помещений любого этажа, кроме первого: непосредственно на лестничную клетку или наружную открытую лестницу; в коридор, ведущий непосредственно на лестничную клетку или наружную открытую лестницу; в холл (фойе), имеющий выход непосредственно налестничную клетку или наружную открытую лестницу;

• в соседнее помещение (кроме помещения категории А или Б) на том же этаже, обеспеченное выходами, указанными выше.

При расчете путей и выходов эвакуации необходимо придерживаться следующей методики:

• определяется минимально допустимое количество эвакуационных выходов из помещения (здания) по СНиП 21-01-97. В общем случае для производственных зданий ;

• определяется максимально допустимая протяженность путей эвакуации 1_Д0П в помещении (или расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода из помещения наружу или на лестничную клетку).

Максимально допустимое расстояние 1_Д0П зависит от объема помещения V_П0M, категории производства по взрывопожарной и пожарной опасности, степени огнестойкости здания, высоты помещения h, плотности людского потока D и определяется по табл.9.1;

• определяется минимально допустимая суммарная ширина (пропускная способность) эвакуационных путей и выходов ;

• определяется минимальная ширина каждого выхода по табл.9.2.

Противодымная и противовзрывная защита зданий

Противодымная защита служит для ограничения распространения дыма при пожаре по этажам здания, помещениям. Защита при распространении дыма при пожаре обеспечивается (ГОСТ 12.1.033-91):

• устройством противопожарных перегородок;

• устройством противопожарных перекрытий;

• защитой дверных проемов во внутренних стенах дверями с уплотнителями в притворах и противопожарными тамбур-жалюзи.

Дымоудаление при пожаре может быть обеспечено устройством открывающихся окон, /люков. В помещениях категорий А, Б,В без фонарей на крыше и шириной больше ЗО м должны быть установлены вытяжные шахты с ручным, или автоматическим открыванием. Площадь поперечных сечений шахт может приниматься 0,2% площади помещения.

Для обеспечения сохранности зданий при взрыве предусматривается устройство легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) площадью не менее 0,05 м² на 1 м³ взрывоопасного помещения категории А и не менее 0,03 м² на 1 м³ - в зданиях категории Б. Кроме этогo, принимаемую площадь ЛСК рекомендуется проверять.

В качестве ЛСК широко применяют оконное стекло толщиной 3, 4, и 5 мм, стеновые панели, плиты покрытий

Здания с пожаровзрывоопасными смесями располагают с подветренной стороны по отношению к другим объектам.

Расстояние между двумя смежными зданиями должно быть не менее суммарной высоты этих зданий. Здесь учитывается так же влияние естественного освещения и естественной вентиляции.

При ширине зданий до 1 £м предусматривается один противопожарный подъезд, при ширине 18-100м - подъезд с двух сторон, при ширине больше 100м - пожарный подъезд со всех сторон.

Выбор вентиляции производственных зданий из условий противопожарной безопасности

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает: естественная и искусственная (с помощью механических вентиляторов: осевых и центробежных).По назначению вентиляция делится на приточную, вытяжную, приточновытяжную.

Разница между притоком и вытяжкой ± 10 %.

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной. Естественная вентиляция осуществляется за счет разности плотностей наружного и внутреннего воздуха.

Рис.12.1.Вентиляция помещения

В летний период холодный воздух поступает в помещение через отверстие 1 (рис. 12.1). В зимнее время открывают фрамуги 2. Для усиления тяги фонари 4 снабжают специальными дефлекторами.

Для улучшения естественной вентиляции длинную сторону цеха располагают перпендикулярно или под углом не менее 45° к господствующим ветрам.

Достоинства естественной вентиляции – простота, дешевизна.

Недостатки – невозможность очистки загрязненного воздуха, невозможность автоматизации, наличие сквозняка.

Схема приточной вентиляции приведена на рис.12.2.

Рис.12.2.Схема приточной вентиляции

Схема вытяжной вентиляции такая же, как и приточной, только без калориферами и фильтр лучше устанавливать перед вентилятором. Вытяжная вентиляция в пожаро- и взрывоопасных помещениях приведена на рис. 12.3

Рис.12.3.Схема вытяжной вентиляции

Обратные клапаны ставятся также перед прохождением противопожарной стены (брандмауэры). Воздуховоды пожаро- и взрывоопасных помещений выполняются из несгораемых материалов первой или второй степени огнестойкости (бетонные и металлические). Металлические воздуховоды через определенные промежутки заземляются для отвода статического электричества. Если пожаровзрывоопасные смеси тяжелее воздуха, то 2/3 вытяжки - внизу помещения, а 1/3 - в верхней части.

Количество потребного воздуха [м³/ч] при выделении в рабочее пространство вредных веществ

(12.1)

где А - количество вредных веществ, выделяемых в помещении, [г/ч];

q_ПДК - предельно-допустимая концентрация вредных веществ, [г/м³]

Если в цехе выделяется несколько вредных веществ однонаправленного действия на организм, то

. (12.2)

Если в цехе выделяются вещества разнонаправленного действия на организм, то

Если в цехе выделяются пожаро- и взрывоопасные смеси, то

(12.3)

где Снкпв - низший концентрационный предел воспламенения или взрыва.

При выделении в цехе вредных веществ или пожароопасных смесей обязательно предусматривается аварийная вентиляция. Она включается, вручную или автоматически при достижении концентрации вредных веществ 50 % от ПДК и 5 % от Снкпв, при выделении в воздух рабочего пространства пожаровзрывоопасных веществ.

Кратность аварийной вентиляции совместно с рабочей в пожаровзрывоопасных помещениях принимается равной 8-10. В ряде случаев (практически в большинстве), когда неизвестно количество выбросов вредных веществ или пожаровзрывоопасных смесей, количество воздуха, необходимого для вентиляции, определяют по кратности воздухообмена К. Физически кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час обменивается помещение свежим воздухом:

(12.4)

где К=1-10;

V - объем помещения

Электрооборудование пожароопасных помещений

В пожароопасных помещениях должны применяться электродвигатели в закрытом исполнении. Аппаратура управления также в закрытом исполнении (с применением резиновых уплотнений или заполненные маслом). Светильник выбираются в пожаробезопасном исполнении.

Электропроводка должна включать в себя:

• изолированные провода в трубах, (допускаются изолированные провода на изоляторах);

• кабели.

• проводка к электродвигателям, тельферам, кран-балкам - гибкий кабель

Провода должны соединяться между собой в специальных соединительных коробках закрытого типа. Соединение проводов выполняется сваркой, пайкой или опрессовкой.

Электрооборудование взрывоопасных помещений

Электродвигатели, аппаратура управления и защиты выполняется во взрывозащищенном исполнении. Светильники – во взрывобезопасном исполнении. Электропроводка выполняется – кабелями, изолированными проводами герметически в трубах (трубы свариваются или соединяются муфтой с подмоткой).

Перед сдачей в эксплуатацию трубы опрессовываются. Соединение проводов осуществляется в соединительных коробках во взрывозащищенном исполнении. С помощью сварки, пайки или опрессовки.

Защита от статического электричества

Статическое электричество образуется за счет трения двух диэлектриков с разной диэлектрической постоянной или диэлектрика о металл.

Потенциал резиновой ленты в транспортере клино ременной передачи достигает 45 кВ.

Потенциал человека при наличии на нем синтетической одежды и обуви при определенных условиях может достигать 12 кВ.

При разности потенциалов 300 В может воспламениться бензол, при 1000 В - бензин, при 3000 В - большинство огнеопасных газов, при 5000 В - легковоспламеняющиеся пыли.

Защита от статического электричества:

• соприкасающиеся поверхности выполняются из одного материала с одинаковой диэлектрической постоянной;

• трущиеся поверхности гладкие.;

• металлические части оборудования заземляются, особенно воздуховоды;

• повышение влажности, если позволяет технологический процесс (при влажности 85 % заряды практически полностью нейтрализуются);

• все емкости с горючими веществами заземлятются;

• подвижные емкости с горючими веществами необходимо соединять цепью или антистатиком, которые соединялись бы при движении с землей;

• высоту свободного падения струи горючей жидкости ограничивают: при сливе бензина от начала слива до дна емкости не более 20-25 см;

• устанавливают специальные нейтрализаторы.

Технические мероприятия, обеспечивающие или снижающие взрыво- и пожароопасность

Основные мероприятия по повышению надежности взрыво- и пожароопасных производств и снижению материальных и человеческих потерь от воздействия аварий.

1.Применение легкосбрасываемых конструкций в наружных ограждениях зданий в соответствии со СНиП 2.09.02-85.

В качестве легкосбрасываемых конструкций используется остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления могут быть использованы открывающиеся наружу распашные ворота и двери, а также панели стен и плиты перекрытий. Сбрасывание (открывание) указанных конструкций должно происходить при давлении, не превышающем 5+8 кПа для стен и 1,2+4 кПа для стекла.

2.Применение аварийной вентиляции ( в дополнение к основной ).

Цель основной вентиляции – обеспечение пожаро- и взрывобезопасности производственного помещения при нормальном протекании технологического процесса. Она должна обеспечивать концентрации поступающих в помещение горючих газов и паров в пределах 5 % нижнего концентрационного предела взрываемости (воспламенения ).

Включающаяся автоматическая аварийная вентиляция выполняет ту же задачу в случае отказа основной вентиляции, а при нарушениях технологического процесса помогает основной. Аварийная вентиляция совместно с основной должна обеспечить не менее 8-10 воздухообменов в час по полному внутреннему объему помещений. Основные требования к аварийной вентиляции изложены в СНиП 2.04.05-86. 3.флегматизация атмосферы производственных помещений.

Цель флегматизации – предупреждение образования взрывоопасной среды. Возможны два метода флегматизации помещений взрывоопасных производств:

• разбавление воздуха инертными разбавителями (азот, диоксид углерода, водяной пар );

• разбавление воздуха ингибиторами горения ( хладоны и комбинированные газовые составы на их основе ).

Установка флегматизации состоит из системы баллонов, содержащих флегматизирующие вещества, запорной арматуры и трубопроводной разводки по помещению. Запорная арматура срабатывает по сигналу газоанализаторов или системе контроля загазованности помещения.

4.Контроль за накоплением в воздухе производственных помещений взрывоопасных и горючих газов и паров.

С этой целью применяются газоанализаторы, газосигнализаторы и индикаторы. 5.Исключение источников воспламенения взрыво- или пожароопасной среды.

Мероприятия, направленные на снижение материальных и человеческих потерь для соседних помещений и окружающих зданий и сооружений:

1.Обучение рабочих и служащих умелому применению средств и способов защиты, действиям в чрезвычайных ситуациях, а также в составе формирований при проведении спасательных и восстановительных работ.

2.Разделение больших зданий на секции несгораемыми стенами ( брандмауэрами ). 3.Рассредоточенное размещение зданий и сооружений, предусматривающее разрывы между зданиями шириной не менее суммарной высоты двух соседних зданий.

4.Размещение складских помещений для хранения легковоспламеняющихся и горючих веществ (бензин, керосин, нефть, мазут) в отдельных блоках заглубленного и полузаглубленного типа границ территории предприятия или за ее пределами.

5.Повышение устойчивости зданий и сооружений за счет устройства каркасов, рам, подкосов, контрфорсов, промежуточных опор для уменьшения пролета несущих конструкций,

6.Повышение прочности невысоких сооружений путем обсыпки грунтом.

7.Закрепление оттяжками высоких сооружений (труб, вышек, башен, мачт).

8.Защита емкостей с сильнодействующими ядовитыми веществами, легковоспламеняющимися и горючими жидкостями путем их обваловывания – устройства земляного вала вокруг емкости, рассчитанного на удержание полного объема жидкости.

9. Максимальное сокращение запасов взрывоопасных, горючих и сильнодействующих ядовитых веществ непосредственно на территории предприятия. Размещение сверхнормативных запасов этих веществ на безопасном для предприятии расстоянии.

Мероприятия, направленные на повышение надежности работы предприятия, где прогнозируется авария:

1.Обеспечение надежности систем электроснабжения. Применение двух источников питания электроэнергией: от подстанции и от автономного (аварийного) источника (передвижной электростанции). Надежная защита трансформаторных помещений, распределительной аппаратуры и приборов системы электроснабжения.

2.Обеспечение надежности газоснабжения. Закольцовывание газоснабжения с-цеямо отключения поврежденных участков и использования сохранившихся линий. Установка запорной арматуры с дистанционным управлением и кранов, автоматически перекрывающих газ при разрушении труб газопроводов.

3.Обеспечение надежности водоснабжения. Применение двух источников – основного и резервного, один из которых может быть подземным, например артезианская скважина.

4.Обеспечение надежности систем паро- и теплоснабжения. Применение двух источников пара и тепла - внешней (ТЭЦ) и внутренней (местная котельная). Размещение собственных котельных в подвальных помещениях или в специально оборудованных отдельно стоящих защитных сооружениях. Закольцовывание теплосети, прокладка паропроводов пол землей в специальных траншеях.

5.Повышение надежности промышленной и хозяйственной канализации. Оборудование не менее двух выпусков канализации в городские коллекторы.

6.Надежная защита пунктов управления, диспетчерских пунктов, АТС, радиоузла, резервной электростанции для зарядки аккумуляторов АТС и питания радиоузла.

7.Надежная связь с местными органами власти, вышестоящими начальниками гражданской обороны и их штабами.

Основные понятия о пожаре и его развитии

Важнейшими параметрами пожаров, определяющими условия пожаротушения, являются:

• физико-химические свойства горящего материала, от которых зависит выбор огнетушащего вещества;

• пожарная нагрузка, под которой имеется в виду масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в рассматриваемом объекте, отнесенная к площади пола помещения или поверхности, занимаемой материалами на открытом воздухе;

• скорость выгорания пожарной нагрузки;

• газообмен очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой;

• теплообмен между очагом пожара и окружающими материалами и конструкциями;

• размеры и форма очага пожара и помещения, в котором произошел пожар;

• метеорологические условия.

Таблица 17.1. Классификация пожаров и средства пожаротушения

Класс пожаров	Характеристика горючей среды или горящего объекта	Рекомендуемые огнетушащие составы и средства
А	Обычные твердые горючие материалы (дерево, уголь, бумага, резина, текстильные материалы и д.р.)	Все виды огнетушащих средств (прежде всего, вода)
В	Горючие жидкости и плавящиеся при нагревании материалы (бензин, мазут, лаки, масла, спирт, стеарин, каучук, некоторые синтетические материалы др.)	Распыленная вода, все виды пен, составы на основе галогеналкилов, порошки
С	Горючие газы (водород, ацитилен, углеводороды и др.)	Ударная струя воды на фонтан газа, инертные разбавители (N2, СО2), галогеноуглероды, порошки, вода (для охлаждения)
Д	Металлы и их сплавы (калий, натрий, алюминий, магний)	Порошки (при спокойной подаче на горящую поверхность)
Е	Оборудование под напряжением	Порошки, СО2, хладоны

По способу распределения пожарной нагрузки помещения делятся на два класса: I - помещения больших объектов, в которых пожарная нагрузка сосредоточена и горение может развиваться на отдельных разобщенных участках без образования общей зоны горения; II - помещения, в которых пожарная нагрузка рассредоточена по всей площади таким образом, что горение может происходить с образованием общей зоны горения. В зависимости от класса помещений выбирают способ пожаротушения. Например, для помещений второго класса наиболее удобным может .оказаться объемный способ.

Пожар может быть разделен на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

Зона горения занимает часть пространства, в котором непосредственно происходит горение. Она может ограничиваться ограждающими конструкциями зданий (помещения), стенками технологического оборудования. Горение на пожаре имеет, как правило, диффузионный турбулентный характер.

Зона теплового воздействия представляет собой часть пространства, прилегающую к зоне горения, в которой происходит теплообмен между зоной горения и окружающими конструкциями, материалами и пространством.

Зона задымления — пространство, смежное с зоной горения, в которое возможно распространение продуктов горения.

Способы и средства пожаротушения

Способы пожаротушения можно классифицировать по виду применяемых огнетушащих веществ (составов), методу их применения (подачи), окружающей обстановки; назначению и т.д. Все способы пожаротушения, прежде всего, подразделяются на поверхностное тушение, заключающееся в подаче огнетушащих веществ непосредственно на очаг горения, и объемное тушение, заключающееся в создании в районе пожара среды, не поддерживающей горения.

Поверхностное тушение, называемое также тушением пожара по площади, можно применять почти для всех видов пожаров. При таком вида тушения используют огнетушащие составы, которые можно подавать в очаг пожара на расстоянии (жидкостные, пены, порошки).

Объемное тушение можно применять в ограниченном объеме (в помещениях, отсеках, галереях и т.п.), оно основано на создании огнетушащей среды во всем объеме защищаемого объекта. Таким образом, поверхностное тушение в соответствии с изложенным выше применимо к пожарам в помещениях I класса, а объемное - к пожарам в помещениях II класса. Иногда способ объемного тушения применяют для противопожарной защиты локального участка в больших объемах (например, пожароопасных участков в больших помещениях). Но при этом предусматривается повышенный расход огнетушащих веществ. Для объемного тушения используют огнетушащие вещества, которые могут распределяться в атмосфере защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве таковых применяют газовые и порошковые составы, сведения о которых излагаются ниже. Способ объемного тушения представляется наиболее прогрессивным, поскольку он обеспечивает не только быстрое и надежное прекращение горения в любой точке защищаемого объема, но и флегматизацию этого объема, т.е. предупреждение образования взрывоопасной среды. Кроме того, этот способ наиболее экономически эффективен, так как его легко автоматизировать, он отличается быстродействием и другими преимуществами. Однако этот способ обладает и недостатками, ограничивающими его применение, они будут детально рассмотрены ниже.

Пожарная техника в зависимости от способа пожаротушения подразделяется на первичные средства - огнетушители (переносные и возимые) и размещаемые в зданиях пожарные краны, передвижные - различные пожарные автомобили, а также стационарные - специальные установки с запасом огнетушащих веществ, приводимые в действие автоматически или вручную, лафетные стволы и др. Поверхностное тушение осуществляется всеми видами пожарной техники, но преимущественно первичными и передвижными; объемное тушение - только стационарными установками.

В качестве огнетушащих веществ используют: воду, водные растворы некоторых солей, а также воду со смачивателями и другими добавками, водопенные составы, инертные газообразные разбавители, хладоны, порошки, комбинированные составы. Сведения о механизмах огнетушащего действия веществ и составов, а также об областях их применения излагаются в последующих разделах. Выбор огнетушащего состава, способов его подачи и пожаротушения определяется условиями возникновения и развития пожара.

Тушение водой

Вода является наиболее широко применяемым огнетушащим средством тушения пожаров веществ в различных агрегатных состояниях. Факторами, обуславливающими достоинства воды как огнетушащего средства, помимо доступности и дешевизны являются значительная теплоемкость, высокая теплота испарения, подвижность, химическая нейтральность и отсутствие ядовитости. Такие свойства воды обеспечивают эффективное охлаждение не только горящих объектов, но и объектов, расположенных вблизи очага горения, что позволяет предотвратить разрушение, взрыв и загорание последних. Хорошая подвижность обеспечивает легкость транспортирования воды и доставки ее в удаленные и труднодоступные места.

Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, объясняется тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.

Однако объем водяного пара, образующегося при пламенном горении, невелик, поскольку вода контактирует с горящим материалом непродолжительное время и роль пара в прекращении горения незначительна. При горении твердых материалов основную роль в пожаротушении играет охлаждение поверхности .

Известны следующие способы подачи воды в очаг горения: в виде сплошных и распыленных струй. Сплошные струи представляют собой неразрывный поток воды, имеющий большую скорость и сравнительно небольшое сечение. Эти струи характеризуются определенной ударной силой и большой дальностью полета; при этом значительные объемы воды воздействуют на малую площадь.

Сплошными струями тушат пожары в тех случаях, когда требуется подать воду на большое расстояние или придать ей значительную ударную силу (например, при тушении пожаров газовых фонтанов, при большом очаге пожара, когда невозможно доставить близко к очагу горения ствол для подачи воды, при необходимости с большого расстояния охлаждать соседние с горящим объектом металлоконструкции, резервуары и т.п.). Этот способ тушения является наиболее простым и распространенным.

Распыленные струи - это поток воды, состоящий из мелких капель. Эти струи характеризуются незначительными ударной силой и дальностью действия, но орошают большую поверхность. При подаче воды распыленными струями создаются наиболее благоприятные условия для ее испарения и тем самым повышения охлаждающего эффекта и разбавления горючей среды. Тушение распыленными струями имеет ряд преимуществ (в первую очередь, сокращается расход воды) и поэтому в последние годы находит все большее применение.

Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов. К таким веществам относятся металлы (особенно опасны щелочные металлы, которые реагируют со взрывом), многие металлические соединения (концентрированные алюминийорганические и литийорганические соединения и др.), карбиды металлов, многие гидриды металлов и др.

Нефтепродукты и многие другие органические жидкости при тушении водой всплывают на ее поверхность, и площадь пожара увеличивается. В этом случае следует применять распыленную воду. Характер дробления воды при этом (размер капель) следует подбирать с учетом температуры вспышки горючего в соответствии с данными, рассмотренными выше. При тушении горящих масел и жиров водой, особенно при применении компактных струй, может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов.

Весьма существенными недостатками воды являются её плохая смачивающая способность и малая вязкость, затрудняющие тушение волокнистых, пылевидных и особенно тлеющих материалов. Тлению подвержены материалы с большой удельной поверхностью, в порах которых содержится воздух, необходимый для горения. Такие материалы могут гореть при сильно сниженном содержании кислорода в окружающей среде. Проникновение огнетушащих средств в поры тлеющих материалов, как правило, довольно затруднительно.

Для повышения огнетушащей эффективности воды в нее вводят добавки, повышающие смачивающую способность, вязкость и т.п.

Спринклерные и дренчерные установки

Установки водяного тушения - самые распространенные и дешевые средства противопожарной защиты предприятий Наиболее широкое распространение получили спринклерные и дренчерные

установки.

Спринклерные установки включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиком этих систем являются спринклеры, легкоплавкий замок которых открывается при повышении температуры. В первую очередь открываются и подают воду спринклеры, расположенные над очагом пожара. Водоисточником этих установок могут быть хозяйственно-пожарный, производственно-пожарный и прочие водопроводы, естественные водоисточники, искусственные водоемы.

В зависимости от температуры воздуха в защищаемых помещениях спринклерные системы могут быть водяные – температура воздуха в помещении в течение всего года не ниже 4°С, воздушные – для отапливаемых помещений, в которых не гарантируется температура 4°С и выше на протяжении четырех месяцев года поддерживается температура воздуха 4°С.

Водяная спринклерная система состоит из постоянно заполненных водой магистральных, питательных и распределительных трубопроводов. На распределительных трубопроводах устанавливаются спринклерные головки, заканчивающиеся легкоплавким материалом. При повышении температуры, плавкий материал плавится и вода из труб поступает в очаги загорания.

Воздушная спринклерная система имеет магистральный трубопровод, заполненный водой только до контрольно-сигнального устройства. Трубопроводы, расположенные выше воздушно-водяного клапана, заполняются воздухом, нагнетаемым компрессором. При возникновении пожара воздух выходит наружу через открывающиеся оросители; вода, поступающая по трубопроводу, заполняет систему и подается через оросители на очаг пожара.

Дренчерные установки используют для одновременного орошения расчетной площади отдельных частей строения, водяных завес в проемах дверей, окон, орошения элементов технологического оборудование и др. Эти установки предназначены в основном для борьбы с пожарами в помещениях высокой пожарной опасности, в которых возможно быстрое распространение огня. При горении легковоспламеняющихся веществ дренчерные установки позволяют локализовать пожар, приблизиться пожарным к очагу горения и предотвратить распространение огня на соседние оборудование и сооружения Распределительные сети дренчерных установок, подобно спринклерным, состоят из отдельных секций, трубопроводы которых могут быть тупиковыми или кольцевыми.

Дренчерные установки так же, как и спринклерные, включаются вручную или автоматически при срабатывании пожарной извещателей.

Тушение пенами

Пена - огнетушащий состав, наиболее широко применяемый при пожаротушении на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности - представляет собой коллоидную систему, состоящую из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости.

Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь - для тушения нефтепродуктов. При тушении пену сливают на отдельные участки горящей поверхности. Растекаясь, пена полностью покрывает поверхность горючего, образуя слой определенной толщины. По поверхности холодного нефтепродукта пена движется с постоянной скоростью, равной 34 см/с. В случае же растекания по горящему продукту движение пены замедляется по мере удаления от места слива и может в некоторой точке стать равным нулю. Этот эффект связан с тем, что разрушение пены с повышением температуры ускоряется и может наступить момент, когда скорости поступления пены и ее разрушения станут равными. Таким образом, минимальный расход пены должен обеспечивать превышение скорости движения пены над скоростью ее разрушения в самых отдаленных от мест слива точках.

Огнетушащая способность пены обусловлена. прежде всего, ее изолирующим действием, т.е. способностью препятствовать прохождению в зону пламени горючих паров. Например, скорость испарения бензина под слоем пены толщиной 5 см уменьшается в 30-40 раз. Изолирующее действие пены зависит от ее физико-химических свойств и структуры, от толщины ее слоя, а также от природного горючего вещества и от температуры на ее поверхности.

Вместе с тем особенно при тушении твердых материалов существенное значение может иметь также охлаждающее действие пены.

К достоинствам пены относится тот факт, что в отличие от ряда других огнетушащих составов для поверхностного тушения она не требует одновременного перекрытия всего зеркала (площади) горения. Применение пены, особенно многократной, позволяет значительно сократить расход воды. Кроме того, пена имеет более высокую смачивающую способность, чем вода.

Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию диоксида углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество.

Для тушения трудносмачиваемых нефтепродуктов применяют воздушно-механическую смесь (90% воздуха, 9,5% Н₂О, 0,5% пенообразователя).

Тушение инертными разбавителями

Объемное тушение основано на создании в защитном объекте среды, не поддерживающей горение, и является одним из наиболее эффективных способов пожарной защиты помещений. Наряду с возможностью быстрого тушения этот способ обеспечивает предупреждение взрыва при накоплении в помещении горючих газов и паров.

В качестве огнетушащих составов при этом способе используют инертные разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы) и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие вещества).

Горение большинства веществ прекращается при снижении содержания кислорода в окружающей среде до 12 - 15 % (об.), а для веществ, характеризуемых широкой областью воспламенения (водород, ацетилен), металлов (калий, натрий и др.), некоторых гидридов металлов и металлорганических соединений, тлеющих материалов - до 5 % (об.) и менее.

Тушение при разбавлении среды инертными разбавителями связано с потерей тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции./ Несколько большая флегматизирующая эффективность диоксида углерода в сравнении с азотом объясняется более высокой его теплоемкостью.

Диоксид углерода наиболее широко применяют для объемного тушения пожаров на складах ЛВЖ, в аккумуляторных станциях, сушильных печей, стендов для испытания двигателей, электрооборудования и др. Диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, некоторых гидридов металлов и соединений, в молекулы которых входит кислород.

В тех случаях, когда нельзя применить диоксид углерода, используют азот или аргон, причем последний тогда, когда имеется опасность образования нитридов металлов, имеющих взрывчатые свойства (нитриды магния, алюминия, лития, циркония и др.).

Тушение галогенуглеродными составами

Все описанные выше огнетушащие составы оказывают сравнительно пассивное действие на пламя и не влияют на кинетику и химизм реакции в пламени. Более перспективными представляются такие огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают ингибирующее воздействие (например, хладоны).

К таким огнетушащим средствам относятся составы на основе галогенпроизводных предельных углеводородов, в которых атомы водорода замещены полностью или частично атомами галогенов.

Хладоны имеют высокую плотность как в жидком, так и газообразном состоянии, что обеспечивает возможность создания струи и проникновения капель в пламя, а также удержания паров около очага горения. Низкие температуры замерзания делают возможным применение их при минусовых температурах. Хладоны обладают также хорошими диэлектрическими свойствами, поэтому их можно применять для тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением.

Составы на основе хладонов эффективно подавляют горение различных газообразных, жидких и твердых материалов. Эти составы имеют небольшое поверхностное натяжение и обладают гораздо лучшей смачивающей способностью, чем вода и диоксид углерода. Поэтому их можно успешно применять для тушения поверхностных пожаров волокнистых материалов.

Огнетушащие составы на основе хладонов успешно используют для защиты музеев, архивов, машинных залов, вычислительных центров, окрасочных камер и отделений и т.д.

При использовании хладонов для пожаротушения возникают три источника токсичности: сами хладоны, продукты их термического разложения и газообразные продукты горения.

Токсическое воздействие на организм человека эти продукты могут оказывать либо при попадании на кожу, либо при вдыхании. Продукты термического распада бромхладонов являются газообразными веществами, которые не могут заметно воздействовать на кожу. Хладоны - весьма летучие вещества, их контакт в жидком состоянии с кожей человека будет кратковременным и поэтому не представляет серьезной опасности. Реальная опасность состоит в возможности проникновения токсичных продуктов в организм человека через дыхательные пути.

Тушение порошками

Огнетушащие порошки представляют собой мелко измельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими слеживаемости и комкованию. Порошки обладают рядом преимуществ по сравнению с другими средствами. Они характеризуются самой высокой огнетушащей способностью.

Кроме того, они отличаются универсальностью действия, обеспечивая тушение даже таких материалов, которые невозможно потушить водой и другими средствами.

Порошки можно использовать для разнообразных способов пожаротушения, в том числе для флегматизации и подавления взрывов.

К эксплуатационным свойствам огнетушащих порошков относятся текучесть, способность сопротивляться слеживаемости, комкованию, увлажнению и т. д.

Тушение пожаров порошковыми составами можно объяснить действием следующих факторов: разбавлением горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком; охлаждением зоны горения в результате затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени; эффектом огнепреграждения, достигаемым при прохождении пламени через узкие каналы, как бы создаваемые порошковым облаком; ингибированием химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами испарения и разложения порошков или гетерогенным обрывом цепей на поверхности порошков или твердых продуктов их разложения.

Различают порошки общего и специального назначения. Порошки общего назначения используют для тушения пожаров обычных (органических) горючих материалов (легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, например различных нефтепродуктов, растворителей, углеводородных сжиженных газов, твердых материалов - древесины, резин, пластиков и т.п.). Тушение этих материалов достигается путем создания порошкового облака, которое окутывает очаг горения.

Порошки специального назначения используют для тушения горючих веществ и материалов (например, некоторых металлов), прекращение горения которых достигается путем изоляции горящей поверхности от окружающего воздуха. Огнетушащая способность порошков общего назначения повышается с увеличением их дисперсности (уменьшением размера частиц), а порошков специального назначения почти не зависит от степени их дисперсности.

Пожарная сигнализация

Для своевременного сообщения о пожаре на производстве категорий А, Б, В, в научно-исследовательских учреждениях, книгохранилищах, музеях, на складах и других особо важных объектах устанавливаются автоматические системы пожарной сигнализации. Выделяют три основных вида систем пожарной сигнализации: автоматические, подающие сигнал на место установки приемно-контрольной аппаратуры; централизованные, подающие сигнал на пульт центрального наблюдения (помещение охраны); комбинированные. предназначенные для сигнализации о пожаре и для подачи сигнала в случае проникновения нарушителей в охраняемое помещение.

Автоматические системы пожарной сигнализации состоят из извещателей, приемной станции, линий связи между ними и питающих устройств.

Основным элементом этих систем являются извещатели. Их действие состоит в преобразовании неэлектрических физических величин (излучение световой и тепловой энергии, движение частиц дыма) в электрические, которые в виде сигнала определенной формы подаются на приемную станцию.

Пожарные извещатели делятся на приборы ручного действия (рычажные, кнопочные) и автоматического для выдачи дискретного сигнала при достижении заданного значения физического параметра.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили автоматические извещатели. В зависимости от вида контролируемого параметра они делятся на тепловые, дымовые, световые и комбинированные (реагирующие на несколько параметров среды); по исполнению -нормального исполнения, взрывобезопасные, искробезопасные, герметичные; по принципу действия - максимальные (реагирующие на абсолютные значения контролируемого параметра) и дифференциальные (срабатывающие при определенном значении контролируемого параметра, реагируя на скорость его изменения).

Пожарные извещатели характеризуются чувствительностью, зоной действия, инерционностью, помехозащищенностью, конструктивным исполнением.

Извещатели срабатывают при повышении температуры до 40~60⁰С и защищают площадь до 30 м². Тепловые извещатели дифференциального действия срабатывают при быстром повышении температуры (на 30 С за 7с) и применяются во взрывоопасных помещениях; контролируемая площадь составляет 30 м². В извещателях этого типа применены термопары, в которых при нагревании возникает термо-ЭДС.

Световые извещатели (автоматический извещатель пламени) реагирует на ультрафиолетовую часть спектра пламени. Их чувствительными элементами являются счетчики фотонов. Извещатели устанавливаются в помещениях .имеющих освещенность не более 50 лк; контролируемая площадь составляет 500 м².

Дымовые извещатели делят на фотоэлектрические и ионизационные. В основе действия первых лежит принцип рассеяния частицами дыма теплового излучения. В работе ионизационных извещателей используется эффект ослабления дымом ионизации воздушного межэлектродного пространства.

Выбор автоматических пожарных извещателей в зависимости от назначения помещения

Автоматические извещатели рекомендуется использовать в зависимости от назначения помещения и принципа действия пожарного извещателя.

Производственные здания. Тепловые и дымовые извещатели следует устанавливать в помещениях, в которых производятся и хранятся: изделия из древесины, синтетических волокон, полимерных материалов, целлулоида, резины, текстильные, трикотажные, текстильно-галантерейные, швейные, обувные, кожевенные, табачные, меховые, целлюлозно-бумажные изделия, синтетический каучук, горючие рентгеновские и кинофотопленки, хлопок. Такие же извещатели устанавливаются в помещениях, где хранятся несгораемые материалы в сгораемой упаковке, твердые сгораемые материалы.

Тепловые и световые извещатели должны устанавливаться в помещениях, в которых производятся и хранятся лаки, краски, растворители, ЛВЖ, ГЖ, смазочные материалы, спиртоводочная продукция, а так же в помещениях, где производится бумага, картон, обои, животноводческая и птицеводческая продукция.

Световые извещатели устанавливаются также в помещениях, в которых производятся и хранятся мука, комбикорма и другие продукты и материалы, выделяющие пыль.

Специальные сооружения. Тепловые и дымовые извещатели следует устанавливать в туннелях для прокладки кабелей, в помещениях для трансформаторов, распределительных и щитовых устройств предприятий, обслуживающих автомобили; дымовые - в помещениях для электронно-вычислительной техники, электронных регуляторов, управляющих машин АТС, радио - аппаратурных; тепловые и световые — в помещениях для перекачки горючих жидкостей и масел, для наполнения баллонов горючими газами.

Общественные здания и сооружения. Дымовые извещатели устанавливаются в зрительных, репетиционных, лекционных, читательских и конференц-залах, артистических, кулуарных, костюмерных, реставрационных мастерских, киносветопроекционных аппаратных, фойе, холлах, коридорах, гардеробных, кинохранилищах, архивах; тепловые или дымовые - в складах декораций, бутафории и реквизитов, административно-хозяйственных помещениях, машиностроительных станциях, пунктах управления: тепловой - в жилых помещениях общественного питания и бытового обслуживания. световые или дымовые - в помещениях музеев и выставок.

Эффективность применения пожарных извещателей и их работоспособность зависят от оптимального выбора типа извещателя, его установки, условий эксплуатации. При этом следует принимать во внимание следующие ограничения.

Дымовые ионизационные извещатели нельзя применять, если имеется вероятность покрытия извещателя росой или инеем; во время производственных процессов выделяются дым, выхлопные газы, пары или аэрозоли, а так же имеются пары, вызывающие коррозию; в помещениях с постоянным пребыванием людей, где концентрация пыли больше допустимой по санитарным нормам.

Дымовые оптические извещатели нельзя применять в условиях, указанных выше, а так же в помещениях, в которых работают устройства для увлажнения воздуха или высокочастотные установки.

Тепловые максимально-дифференциальные извещатели не следует применять в следующих случаях: скорость изменения температуры окружающего воздуха больше градиента температуры срабатывания извещателя (цехи закаливания, котельные и т.д.); имеется сырая пыль (концентрация пыли больше допустимой по санитарным нормам).

Световые извещатели (извещатели пламени) не следует применять, если строительные детали помещения или объекты, находящиеся в нем, заслоняют поле зрения извещателя; если в помещении имеются источники мерцающего или вибрирующего света (солнечные лучи, отражающиеся от вращающихся деталей машин и механизмов, поверхностей воды, стекла и т.д., неисправные лампы дневного света, отраженный свет, частота мерцания которого находится в пределах 5-30 Гц); если в атмосфере имеются пары веществ, вызывающих коррозию или загрязнение оптической части извещателей.

От извещателей сообщение в виде электрического сигнала (электрических импульсов) передается по проводам на приемную станцию и фиксируется там оптическими, акустическими или записывающими приборами. Линейные провода постоянно находятся под контрольным током; неисправность проводов выявляется автоматически. Извещатели подключаются к приемной станции по лучевой или

шлейфной (кольцевой) системе.

Рис.18.1. Схема устройства электрической пожарной системы: а – лучевая система, б – шлейфная система; 1- извещатели-датчики; 2 – приемная станция; 3 – блок резервного питания от аккумуляторов; 4 – блок питания от сети; 5 – система переключения с одного питания на другое; 6 – линейные сооружения (проводка)

При лучевой системе каждый извещатель соединен с приемной станцией самостоятельной парой проводов (лучом), при шлейфной - все извещатели (до 50 штук) последовательно включены в однопроводную линию (шлейф), начало и конец которой входят в приемный аппарат. Благодаря наличию заводного механизма с кодовым колесом осуществляется посылка кода номера сработавшего датчика в контрольно-приемный аппарат.

Извещатели и приемную станцию заземляют, так что в случае одностороннего повреждения луча или шлейфа земля используется в качестве дополнительного (третьего) провода.

Для линий связи используют телефонные провода, кабели связи и контрольные кабели. Их прокладка внутри помещений может быть проведена скрытым или открытым способом, при необходимости в водопроводных трубах. В аппаратуре пожарной сигнализации могут использоваться и телефонные линии связи.

Установленные в помещении автоматические извещатели подключают через релейную приставку к телефонной линии. В нормальных условиях приставка отключена от телефонной линии; при нагреве окружающей среды до критической температуры извещатель срабатывает и подключает релейную приставку к телефонной линии, в результате чего на коммутаторе раздается сигнал тревоги.

Первичные средства пожаротушения

Для ликвидации пожаров в начальной стадии используются подручные и первичные средства пожаротушения.

Подручные средства - это вещества и предметы, заранее не подготовленные для тушения пожаров. К ним относятся вода, песок, земля, различные предметы, набрасываемые на очаг горения. Набрав в ведро воды из-под крана, человек может потушить небольшой пожар в квартире. Для ликвидации горения телевизора используются различные предметы из плотной материи.

Первичные средства - это приборы и средства, заранее приготовленные для тушения пожаров.

На объектах народного хозяйства часто можно видеть пожарные посты (щиты), где имеется набор первичных средств пожаротушения: огнетушители, песок и вода в емкостях, кошма, приборы для вскрытия конструкций. Жилые и общественные здания, как правило, обеспечиваются отдельными видами первичных средств пожаротушения, в основном огнетушителями. Огнетушители как первичные средства пожаротушения занимают определенное место в противопожарной защите объектов народного хозяйства. Именно от эффективности и надежности действия огнетушителей зависит наносимый материальный ущерб. Наличие на защищаемом объекте огнетушителей в нужном количестве и заранее определенного типа, умелое их применение позволяют локализовать или ликвидировать пожар на ранней стадии развития. В зависимости от применяемого огнегасительного вещества огнетушители бывают химические пенные, воздушно-пенные, водяные, порошковые, углекислотные, хладоновые и комбинированные. По способу приведения в действие огнетушители делятся на имеющие вентильный затвор, запорно-пусковое устройство рычажного типа, запорно-пусковое устройство пистолетного типа, пуск от постоянного источника давления, пуск от пиротехнического устройства.

Одна из главных тактико-технических характеристик огнетушителей его огнетушащая способность, то есть способность ликвидировать горение на определенной площади одного из классов пожара (табл. 17.1). Так, химическим пенным огнетушителем можно потушить горение твердых материалов (класс А) на площади 4,78 м² или легковоспламеняющихся жидкостей (класс В) на площади 0,25 м².

Следовательно, эффективность огнетушителя в значительной степени зависит от размеров пожара, а классы пожаров определяют область их применения.

Огнетушители химические пенные. В такого типа огнетушителях огнетушащим веществом является заряд химических компонентов — водные растворы кислоты и щелочи. В момент приведения в действие компоненты вступают в химическую реакцию, в результате чего образуется пена и выделяется газ, под давлением которого пена и выдавливается из корпуса огнетушителя. Попадая в очаг пожара, пена снижает температуру горения, изолирует горючее вещество, препятствует притоку окислителя (кислорода), а разрушаясь, выделяет углекислый газ, препятствующий горению. До недавнего времени у нас выпускали пенный огнетушитель марки ОХП-10. Сейчас он снят с производства. Однако в эксплуатации находится значительное количество огнетушителей такой марки. Продолжительность подачи огнетушащего вещества примерно 60 с.

Произведена модернизация огнетушителя. На его базе освоены огнетушители ОХВП -химические воздушно-пенные. Они имеют улучшенные показатели и комплектуются трехкомпонентным зарядом - кислота, щелочь и пенообразователь. Назначение, область применения, принцип действия и другие данные, как у химических огнетушителей.

Огнетушители воздушно-пенные. Они предназначены для тушения пожаров твердых веществ и жидкостей, за исключением горения щелочных металлов и электроустановок, находящихся под напряжением. Огнетушащим составом является раствор пенообразователя (96 % воды и 4 % пенообразователя различных марок). Огнетушащая способность воздушно-пенных огнетушителей выше химических.

Водные огнетушители. В качестве огнетушащего состава используется вода, водные растворы неорганических солей и растворы поверхностно активных веществ. 1М? Ранцевые огнетушители используются для тушения лесных пожаров.

Углекислотные огнетушители. Они предназначены для тушения пожаров твердых, жидких веществ, а также электроустановок напряжением до 10 кВ. В настоящее время применяются углекислотные огнетушители переносные (ручные), передвижные и стационарные. Огнетушащим составом является углекислый газ (углекислота). Углекислый газ закачивается в корпус огнетушителя (баллон) под давлением в сжиженном состоянии. Попадая из баллона в раструб (снегообразователь) за счет резкого снижения давления, он превращается в снегообразованое состояние - углекислый газ. Резко снижается температура горения и изолирует горящее вещество от кислорода воздуха. Срок годности ОУ не должен превышать 6 лет. Огнетушители имеют ограничения по применению, так как углекислота токсична, вытесняет кислород, затрудняет дыхание. Продолжительность подачи углекислоты до 15 с.

Хладоновые огнетушители. В качестве огнетушащего вещества применяются хладоны 1211 и 2402. Особенно эффективны для тушения пожаров в вычислительных центра, электрических помещениях, телефонных станциях и др. Температурные пределы использования от -60 до +60°С. Срок хранения до 10 лет. Хладоновые огнетушители применяются для тушения пожаров всех классов. Однако имеют ограничения по токсичности, а также по разрушающему воздействию на озоновый слой атмосферы. Продолжительность подачи хладона 13 - 20 с.

Порошковые огнетушители фактически универсальны, используются для тушения пожаров всех классов, значителен диапазон температур. У нас выпускаются огнетушители вместимостью 1, 2, 5, 10, 16, 50, 100, 250, 500 л. Порошковые огнетушители емкостью от 1 до 10 % являются ручными, остальные передвижные или стационарные. Для тушения пожаров в быту используются огнетушители емкостью 1, 2, 5 л, а остальные – в промышленности. Продолжительность подачиогнетушащего вещества 7 - 15 с.

Выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей следует производить в зависимости от их огнетушащей способности, предельной площади, класса пожара горючих веществ и материалов в защищаемом помещении или на объекте, категории помещения.

Класс пожара можно определить по табл. 17.1.

Выбор типа огнетушителя (передвижной или ручной) и их количество определяются по табл.19.1.

Для предельной площади помещений разных категорий (максимальной площади, защищаемой одним или группой огнетушителей) необходимо предусматривать число огнетушителей одного из типов, указанных в таблицах 19.1 и 19.2 перед знаком "++" или "+".

При наличии нескольких небольших помещений одной категории пожарной опасности количество необходимых огнетушителей определяется с учетом суммарной площади этих помещений и расстояния от очага пожара до огнетушителя.

Расстояние от очага пожара до места размещения огнетушителя не должно превышать 20 м для общественных зданий и сооружений; 30 м - для помещений категорий А, Б и В; 40 м – для помещений категорий В и Г и 70 м - для помещений категории Д.

В общественных зданиях и сооружениях на каждом этаже должно размещаться не менее двух ручных огнетушителей.

Помещения, оборудованные автоматическими стационарными установками пожаротушения, обеспечиваются огнетушителями на 50 %, исходя из их расчетного количества.

Необходимое количество первичных средств рассчитывают отдельно по каждому этажу, помещению, а также этажеркам открытых установок. Помещения, оборудованные автоматическими стационарными установками пожаротушения, обеспечиваются первичными средствами из расчета 50 % от расчетного количества.

Если в помещении размещаются разные по пожарной опасности производства, то оно обеспечивается первичными средствами по наиболее опасному производству. Подбор первичных средств пожаротушения ведется из учета исходных данных табл. 19.1.

Огнетушители устанавливаются (развешиваются) на видных, заранее определенных местах. К ним должен быть постоянный свободный доступ. Работающие (находящиеся) в данном помещении люди заранее знакомятся с месторасположением огнетушителей, их видами, областью применения (по этикетке на корпус огнетушителя).

Воздушно-пенные огнетушители переносят к месту пожара. Выдергивают запорную шпильку за кольцо. Ударом по головке штока вскрывают баллончик с рабочим газом. Поступивший газ выдавливает раствор пенообразователя через шланг в генератор пены, где и образуется пена. Одной рукой переносят огнетушитель, а второй за генератор направляют струю пены в очаг пожара.

Углекислотные огнетушители имеют вентильное или рычажное запорно-пусковое устройство. Для приведения в действие необходимо или открыть вентиль или поднять рукоятку вверх, предварительно выдернув запорную шпильку за кольцо. Струю огнегасительного вещества направляют на горящий предмет.

Порошковые огнетушители необходимо предварительно встряхнуть, выдернуть запорную шпильку за кольцо, перевернуть огнетушитель запорным устройством вверх, ударить головкой запорного твердый предмет устройств. И вскрыть баллончик с газом, который выдавливает порошок в зону горения. Часть огнетушителей снабжены шлангом с рычажным затвором. В этом случае после вскрытия баллончика необходимо надавливанием на рычаг открыть затвор.

ПОМНИТЕ! На емкость огнетушителя наклеивается этикетка с данными: область применения, правила приведения в действие. Желательно ознакомиться с ней. Это даст возможность правильно применить огнетушитель для успешного тушения пожара. Незначительная задержка с ознакомлением правил пользования огнетушителем может существенно повлиять на быструю ликвидацию горения.

Задача Определить количество огнетушителей для тушения возможного возгорания в помещении общественного здания площадью 180 м². Пожарная нагрузка - деревянные полы, хлопчатобумажные шторы, деревянные столы.

Решение

1. По табл. 17.1 принимаем класс пожара А.

2. По табл. 19.1 для класса пожара А и предельной защищаемой площади 800 м² принимаем 4 пенных огнетушителя ОХВП.

Для помещения площадью 180 м² используем один огнетушитель.

ПК-2

27. Молниезащита зданий и сооружений

Для характеристики грозовой деятельности применяют обобщенный показатель, учитывающий число ударов молнии в год (n) на 1 км² поверхности земли, зависящий от интенсивности грозовой деятельности (табл.1).

Таблица 1. Показатель грозовой деятельности, n

Интенсивность грозовой деятельности за год nЧ, час	10...20	20…40	40…60	60…80	80…100
Среднее число ударов молнии в год на 1 км2 n	1	2	4	5,5	7

Используя значение n_Ч, определяют вероятное число ударов молнии в год (N) в здание и сооружение, не имеющие молниезащиты:

(1)

где S - ширина защищаемого здания или сооружения, м;

L - его длина, м;

h_x - наибольшая высота здания или сооружения, м.

В Московской, Ивановской, Костромской, Владимирской, Ярославской областях интенсивность грозовой деятельности 40-60 ч в год.

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к I категории, должна выполняться отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводами.

Для отдельно стоящих молниеотводов приемлемыми являются следующие конструкции заземлителей (табл.3):

а) один (и более) железобетонный подножник длиной не менее 2 м или одна (и более) железобетонная свая длиной не менее 5 м;

б) заглубленная в землю не менее чем на 5 м стойка железобетонной опоры диаметром не менее 0,25 м;

в) железобетонный фундамент произвольной формы с площадью поверхности контакта с землей не менее 10м²;

г) искусственный заземлитель, состоящий из трех вертикальных электродов и более, длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 м.

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений II категории с неметаллической кровлей должна быть выполнена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами. При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молниеприемника или каждой стойки тросового молниеприемника должно быть обеспечено не менее двух токоотводов.

Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм и уложена на кровлю сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию. Шаг ячеек сетки должен быть не более 6x6 м. Узлы сетки должны быть соединены сваркой. Выступающие над крышей металлические элементы (трубы, шахты, вентиляционные устройства) должны быть присоединены к молниеприемной сетке, а выступающие неметаллические элементы оборудованы дополнительными молниеприемниками, также присоединенными к молниеприемной сетке.

Порядок действий при пожаре

При обнаружении пожара или признаков горения (задымление, запах гари, повышение температуры и т.п.) обязан:

• немедленно сообщить по телефону в пожарную охрану (при этом необходимо назвать адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить свою фамилию);

• принять по возможности меры по эвакуации людей, тушению пожара и сохранности материальных ценностей.

Руководитель предприятия, прибывший к месту пожара, обязан:

• продублировать сообщение о возникновении пожара в пожарную охрану;

• в случае угрозы жизни людей организовать их спасение, используя для этого имеющиеся силы и средства;

• проверить включение в работу автоматических систем противопожарной защиты (оповещение людей о пожаре, пожаротушения, противодымной защиты);

• при необходимости отключить ЭЭ, остановить работу транспортирующих устройств, перекрыть сырьевые, газовые и водяные коммуникации, остановить работу систем вентиляции в аварийном и смеженном с ним помещениях;

• прекратить все работы в здании;

• удалить за пределы опасной зоны людей, не участвующих в тушении пожара;

• одновременно с тушением пожара организовать эвакуацию и защиту материальных ценностей;

• организовать встречу подразделений пожарной охраны.